Metamorfoz, başkalaşım nedir? Metamorfoz geçiren canlılar nelerdir, metamorfoz çeşitleri ve başkalaşıma uğrayan hayvanların yaşam döngüleri.
Doğumdan itibaren tüm hayvanlar çeşitli morfolojik, anatomik ve biyokimyasal değişikliklere uğrar. Yetişkinliğe ulaştıktan sonra bile, hücreler sabit bir sırayla çoğalır ve ölürken meydana gelen bazı değişiklikler vardır. Bu değişikliklerin çoğu fizyolojiktir ve vücut boyutunu, şeklini vb. etkiler. Diğerleri hormonaldır ve fizyolojinin yanı sıra zihinsel kapasiteyi ve bilişin diğer yönlerini de etkileyebilir. Bazı değişiklikler çok küçük ve esasen farkedilemez. Bazı hayvanlarda, bu değişiklikler o kadar serttir ki, tüm morfolojisi değişir ve yetişkin, yavruya hiç benzemez bile. Bu metamorfoz sürecidir.
Hayvanlarda metamorfoz nedir?
Metamorfoz, bir aşamadan diğerine bir tür hayvan gelişimidir. Bununla birlikte, diğer geliştirme türlerinden farklı olarak, değişim nispeten hızlı ve dramatiktir. Hayvanın vücut yapısı, önceki aşamada olduğundan önemli ölçüde farklıdır. Metamorfoz, vücut hücrelerinde hormon salınımı ile kontrol edilir. Spesifik olarak, süreci kontrol etmek için salınan hormon, idotironin olarak bilinir.
Metamorfozu diğer büyüme türleri ile ayırt etmek önemlidir. Memelilerde ergenlik döneminden geçmek, gelişim kademeli olduğundan ve yetişkin organizma genç formuna benzediğinden bir metamorfoz değildir. Bu nedenle metamorfozdan geçen memeliler yoktur. Kuşlar da başkalaşamaz, ancak böcekler, amfibiler ve balıklar metamorfoz geçirir.
Hayvanlarda üç ana ayrımla farklı metamorfoz türleri vardır: tam metamorfoz, kısmi metamorfoz veya metamorfoz yok. Bu büyüleyici gelişme türü hakkında hala bilmediğimiz çok şey var. Öğrendiğimiz bir özellik, kelebeklerin hayatı bir tırtıl olarak hatırlayabilmesidir. 2008’de yapılan bir araştırma, kelebeklerin ağrı uyaranını hatırlayabildiğini ve daha sonra kelebek şeklinde aldıklarını gösterdi.
Böceklerde metamorfoz
Böcekler, mükemmel bir metamorfik gruptur. Bu değişime en sık maruz kalan ve çoğu zaman da en dramatik olan hayvan grubudur. Yumurtlayan hayvanlardır, yani yumurtalardan doğarlar. Bu dış kaplama, diğer hayvanların aksine boyut olarak gelişmesini engellediğinden, gelişimleri derilerinin dökülmesini gerektirir. Böcekler hexapod omurgasızlardır, yani yetişkinlik dönemlerinde altı bacakları vardır.
Bütün böcekler aynı şekilde başkalaşmayacaktır. Örneğin, Diplura sırasındaki hexapodlar ametabolik olarak kabul edilir, yani nimfa aşamasından sonra önemli morfolojik değişikliğe uğramazlar. Öncelikle apterous böceklerdir, yani kanatları yoktur. Embriyonik aşamadan sonra, yalnızca aşağıdaki gibi küçük değişikliklerden geçerler:
- Cinsel organların ilerleyici gelişimi
- Biyokütlede artış (yani hayvan ağırlığı)
- Nispeten orantılı parçaların boyutunda küçük farklılıklar
Pterygotik böceklerde (kanatları olanlar), birkaç çeşit metamorfoz vardır. Bu türler, böceğin maruz kaldığı değişiklik ve çeşitliliğe göre üç kategoriye ayrılır. Onlar:
Hemimetaboly (eksik metamorfoz): Böcek yumurtadan çıktığında nimfa olarak bilinir. Yetişkin böceğe benzer, ancak henüz kanatları vardır. Pupa aşaması olmayan böceklerdir. Bunun yerine, farklı kalıplardan geçerler ve sonra doğrudan yetişkinliğe geçerler. Bazı örnekler arasında mayıs sinekleri, yusufçuklar, çekirgeler, tahtakurusu, termitler vb. Bulunur.
Holometaboly (tam metamorfoz): Larvalar, yetişkin döneminden çok farklı bir biçimde yumurtadan doğar. Belli bir noktada larva, yetişkin bireye yumurtadan çıkacak bir pupa veya krizalit haline gelecektir. Bu, kelebekler, hamamböcekleri, karıncalar, arılar, eşek arıları, cırcır böcekleri, böcekler vb. Böceklerin çoğunda meydana gelen başkalaşımdır.
Hipermetaboli (hipermetamorfoz): Hipermetamorfik böcekler, çok uzun bir larva gelişimine sahip olan böceklerdir. Larvalar farklı habitatlarda bulundukları için büyüdükçe birbirinden farklı görünürler. Nimfalar yetişkinliğe ulaşana kadar kanat geliştirmezler. Genel olarak böceklerde pek yaygın değildir, ancak bazı parazitoid böceklerde görülür.
Başkalaşımın biyolojik nedeni, deri değiştirmesi gerekliliği dışında, yavruları ebeveynlerden ayırmaktır. Bunun nedeni kısmen aynı kaynaklar için rekabetten kaçınmaktır. Tipik olarak larvalar, yetişkin böceklerden farklı yerlerde yaşarlar. Örneğin larvalar su ortamında kalırken, yetişkinler sudan uzak durabilir. Yetişkinler diğer böceklerle beslenirken larvalar otçul olabileceğinden farklı şekilde beslenirler (veya tam tersi).
Amfibilerde metamorfoz
Amfibi hayvanlar da metamorfoz gösterirler, bazıları diğerlerinden daha az ya da çok süptildir. Amfibi metamorfozun temel amacı, genç evrelerde sahip oldukları solungaçları ortadan kaldırmak ve karada nefes almalarını sağlayacak akciğer gelişimini sağlamaktır. Meksikalı axolotl (Ambystoma mexicanum) gibi bazı istisnalar vardır. Yetişkin aşamasında, aksolotl hala solungaçlara sahiptir, yani evrimsel bir neoteni olarak kabul edilir (yetişkin aşamada gençlik özelliklerinin korunması).
Amfibiler aynı zamanda yumurtlayan hayvanlardır. Yumurtadaki semenderler ve semenderlerdeki gibi yetişkine çok benzeyen veya kurbağa veya kurbağalarda olduğu gibi çok farklı olan küçük bir larva çıkar. Aslında kurbağa, amfibi metamorfozunu açıklamak için kullanılan çok yaygın bir örnektir.
Semenderlerin yetişkinlik dönemlerinde olduğu gibi doğumda zaten bacakları ve kuyrukları vardır. Ancak solungaçları da vardır. Metamorfozdan sonra solungaçlar kaybolur ve akciğerler gelişir. Bu süreç, türlere bağlı olarak birkaç ay ertelenebilir.
Kurbağa ve kurbağa gibi anura hayvanlarda (kuyruksuz amfibiler) metamorfoz çok daha karmaşıktır. Yumurtalar çatladığında solungaçları ve kuyrukları olan küçük larvalar ortaya çıkar. Bacakları yoktur ve ağız sadece yarısı gelişmiştir. Bu kurbağa yavrusu olarak bilinir. Bir süre sonra solungaçların üzerinde bir deri tabakası büyümeye başlar ve ağızda küçük dişler belirir.
Bu noktadan sonra arka ayaklar gelişir. Önde, sonunda ön bacakların gelişeceği iki çıkıntı belirir. Bu aşamada kurbağa yavrusunun kuyruğu hala olacaktır, ancak aynı zamanda hava soluyabilecektir. Kuyruk tamamen kaybolana kadar yavaşça küçülür ve yetişkin bir kurbağa veya kurbağa ortaya çıkar.
Diğer hayvanlarda metamorfoz
Metamorfoz sürecinden geçenler sadece amfibiler ve böcekler değildir. Farklı taksonomik gruplara ait diğer birçok hayvan da bu dramatik değişikliklere uğrar, örneğin:
- Diğerleri arasında denizanası ve deniz şakayıklarını içeren Knidarians.
- Istakoz, yengeç veya karides gibi kabuklular.
- Tunikatlar veya daha özel olarak ascidians. Metamorfoz sürecinden ve yetişkin bir birey olarak kurulduktan sonra, sabit (veya hareketsiz) hale gelirler. Ayrıca, bazılarının iddia ettiği gibi tam olarak ‘beyinlerini yememelerine’ rağmen, boyutları küçülen bir ganglionları vardır.
- Denizyıldızı, deniz kestanesi veya holothurians (deniz hıyarı) gibi ekinodermler.